摘要：本文介绍一种力学传感器与单片机硬件平台的连接方法,用以实现力学信号的采集、信号的低干扰传输以及模拟信号的数字转化等一系列功能。具体介绍了硬件设备及元件特点,并阐述了硬件的连接方法以及嵌入式系统的编程控制思路。最后通过整个平台的搭接和调试验证了此接口设计的可行性和工作性能。此方法可以应用于力学信号的数字化动态采集,并向PC机等终端设备进行数据的传输,从而完成力学信号的动态描绘和特征分析。

摘要：为考察可穿戴力学传感器难以兼容大范围响应和高灵敏度等技术难题,文中结合可穿戴力学传感器微结构的金字塔、柱状和裂缝等不同类型,分别从非规则表面微结构、规则表面微结构和内部微结构三个方面进行了梳理。通过系统归纳总结激光刻蚀法、静电纺丝法、阳极氧化法、加热收缩法、预拉伸法等微结构的制备策略,为以微结构为基础设计的可穿戴力学传感器的研制及应用提供了理论依据。

摘要：基于力学传感器精度、强度的要求,设计了输电线路覆冰在线监测力学传感器。通过有限元分析其应变、应力,对传感器进行结构优化,提高其抗弯矩的强度。对传感器进行信号处理,将传感器的物理信号变换为数据采集、控制过程的电信号,从而完成对覆冰导线重力的检测。该传感器已在紫拉线直流400 kV输电线路安装运行。

摘要：力学参量是装备试验过程对性能指标表征的重要参量,受限于高温高压等恶劣环境,常规力学传感器件面临着“测不了”、“测不准”、“测不好”的技术挑战,因此,恶劣环境下力学参量的获取一直是装备试验的难题。随着材料、半导体、微纳加工技术等多学科交叉融合的快速发展,基于新原理、新方法、新材料的传感器技术也得到了长足的发展,尤其是面向恶劣环境的力学参量传感器,正朝着集成化、智能化、低成本、绿色低碳等方向发展。

摘要：为精确获取卫星发射主动段星箭界面的加速度与界面力,设计了卫星主动段力学环境监测系统。系统由振动监测单元、振动传感器及应变片组成,其中,振动监测单元设计有3种工作模式——主动段测量模式、在轨振动数据分析模式及振动数据传输模式,采用基于应变的星箭界面动态载荷识别技术,具备6路振动力学传感器数据采集和24路应变数据采集能力。地面试验验证表明,该系统的振动测量精度达到10%,应变测量与LMS(LabVIEW Measurement Studio)系统应变采集数据之间的误差最大不超过4%。实际搭载中获得的星上主动段力学环境测量结果可为优化卫星分析模型和完善卫星地面力学环境模拟试验条件提供参考依据,并为卫星的后续研发与应用提供重要的技术支持。

摘要：通过改进悬臂梁自由端结构设计 ,利用光纤光栅波长绝对编码的特性 ,实现了利用单光纤光栅对应力、位移进行了垂直感测。理论分析和实验结果证明 ,通过监测粘贴于悬臂梁固定端附近的光纤光栅波长变化的大小和指向 ,能够感测应力、位移等力学量的大小及方向。在相互垂直的方向上 ,获得的应力实验灵敏度分别为 1 87nm N和 3 4 0nm N ,位移实验灵敏度分别为 0 2 3nm mm和 0 4 1nm mm。

摘要：轮胎力学特性是改善轮胎结构、优化轮胎设计和提高轮胎质量的一项重要依据和标准,轮胎三分力是轮胎非稳态特性研究、汽车运动状态和性能研究的关键技术指标。针对轮胎动态试验台,提出了轮胎三分力的测量方法,并构建三分力测量方程,实现了轮胎三分力信号采集与处理。现场使用及实验结论表明:该系统测量误差小于1%,具有测量精度高、可靠性好和抗干扰能力强等优点。

摘要：为增大自动化切削刀具的刚度水平,从而延长刀具元件的使用寿命,提出了基于超声振动感知的智能自动化切削刀具设计方法。根据刀具振子的结构参数,确定梁架结构的弯曲振型及其具体的振动频率特性,结合超声椭圆振动的激励作用,完成对切削刀具的振动特性分析。在此基础上,利用力学传感器,研究感知段设备的结构组成形式,再通过铰链柔度建模处理的方式,实现智能自动化切削刀具的设计。实验结果表明,在超声振动感知原理的作用下,随着中心孔直径数值的增大,所设计切削刀具的刚度水平呈现出不断增大的变化趋势,符合延长刀具元件使用寿命的实际应用需求。

摘要：依据力平衡法原理,重新构思、设计了测量大气压强的实验方案及装置,力学传感器的使用,提高了大气压强测量中的关键物理量的测量精度;采用最小二乘法,实现了大气压强的巧妙测量.

摘要：水凝胶是亲水性高分子分散在水相环境中形成的“保水”材料,通常情况下,其具有优异的生物相容性、力学柔韧性和环境友好等特点。通过多种物理化学方法,可以增强水凝胶的力学性能,如柔韧性和黏弹性能,进而实现水凝胶在可穿戴传感器方面的应用潜力。尽管目前有许多关于凝胶型力学传感器的报道,但是,一系列问题同时存在。如为了增强凝胶的可拉伸性能或者强度,科学家设计合成了各种复杂的高分子材料,通过在高分子链中引入特殊功能的化学基团,以增强水凝胶网络中的氢键、静电引力、金属螯合或者动态共价相互作用。